電子技術(shù)課程設(shè)計直流穩(wěn)壓電源課程設(shè)計任務(wù)書(已修改)
2024-11-19 09:42 本頁面
【正文】 1 電子技術(shù)課程設(shè)計 直流穩(wěn)壓電源課程設(shè)計任務(wù)書 一：設(shè)計任務(wù)及要求： 1. 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計 一 集成 直流穩(wěn)壓電源，滿足： （ 1）當(dāng)輸入電壓在 220V 交流 時，輸出 直流 電壓為 6V。 （ 2）輸出紋波電壓小于 5mv，穩(wěn)壓系數(shù) =； （ 3）具有短路保護功能。 (4) 最大輸出電流為 :Imax＝ 。 ，要求學(xué)會： （ 1）選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來設(shè)計直流穩(wěn)壓電源。 （ 2）掌握 直 流穩(wěn)壓電源的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測試方法。 3．設(shè)計要求 （ 1） 電源變壓器只做 選擇 性 設(shè)計； （ 2） 合理選擇集成穩(wěn)壓器； （ 3） 完成全電路理論設(shè)計、繪制電路圖； （ 4）撰寫設(shè)計報告。 目錄 一 .設(shè)計任務(wù)及要求： 二 .基本原理與分析 三 .三端集成穩(wěn)壓器 四 .穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)及對穩(wěn)壓電源的要求 五 .集成電路選用時應(yīng)注意的問題 六 .參數(shù)性能指標(biāo)及測試方法 七 .心得體會 八 .參考文獻 附：部分 二 、原理與分析 1．直流穩(wěn)壓電源 的基本原理 直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器 T、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，基本框圖如下。各部分的作用： （ 1）電源變壓 器 T的作用是將電網(wǎng) 220V 的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓 Ui。變壓器副邊與原邊的功率比為 P2/ P1=η ，式中 η 是變壓器的效率。 （ 2）整流濾波電路：整流電路將交流電壓 Ui變換成脈動的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波 成分，輸出紋波較小的直流電壓 U1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。 各濾波電 容 C滿足 RLC＝（ 3~5） T/2，或中 T 為輸入交流信號周期， RL 為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。 2 （ 3）三端集成穩(wěn)壓器：常用的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。常用可調(diào)式正壓集成穩(wěn)壓器有 CW317（ LM317）系列，它們的輸出電壓從 － 37 伏可調(diào)，最簡的電路外接元件只需一個固定電阻和一只電位器。其芯片內(nèi)有過渡、過熱和安全工作區(qū)保護，最大輸出電流為 。其典型電路如圖 2，其中電阻 R1 與電位器 R2 組成輸出電壓調(diào)節(jié)器，輸出電壓 Uo 的表達式為： Uo＝ （ 1＋ R2/R1） 式中 R1 一般取 120－ 240歐姆，輸出端與調(diào)整端的壓差為穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓（典型值為 ）。 2． 穩(wěn)壓電流的性能指標(biāo)及測試方法 穩(wěn)壓電源的技 術(shù)指標(biāo)分為兩種：一種是特性指標(biāo)，包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種是質(zhì)量指標(biāo)，用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)（或電壓調(diào)整率）、輸出電阻（或電流調(diào)整率）、紋波電壓（紋波系數(shù)）及溫度系數(shù)。測試電路如圖 3。 圖 3 穩(wěn)壓電源性能指標(biāo)測試電路 （ 1） 紋波電壓：疊加在輸出電壓上的交流電壓分量。用示波器觀測其峰峰值一 般為毫伏量級。也可用交流毫伏表測量其有效值，但因紋波不是正弦波，所以有一定的誤差。 （ 2）穩(wěn)壓系數(shù)：在負(fù)載電流、環(huán)境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對變化引起輸出電壓的相對變化，即： （ 3） 電壓調(diào)整率：輸入電壓相對變化為 177。10% 時的輸出電壓相對變化量，穩(wěn)壓系數(shù)和電壓調(diào)整率均說明輸入電壓變化對輸出電壓的影響，因此只需測試其中之一即可。 （ 4） 輸出電阻及電流調(diào)整率 輸出電阻與放大器的輸出電阻相同，其值為當(dāng)輸入電壓不變時，輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比的絕對值 .電流調(diào)整率：輸出電流從 0 變到最大值時所產(chǎn)生的輸 出電壓相對變化值。輸出電阻和電流調(diào)整率均說明負(fù)載電流變化對輸出電壓的影響，因此也只需測試其中之一即可。 3 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計 (未經(jīng)整理僅供參考 ) 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計 一 . 設(shè)計任務(wù)與設(shè)計的基本要求： (1).直流穩(wěn)壓電源的任務(wù)： 利用所學(xué)的知識設(shè)計并制作交流變換為直流的穩(wěn)壓電源． (2)直流穩(wěn)壓電源的基本要求： A．穩(wěn)壓電源 在輸入電壓為 220Ｖ． 50HZ. 電壓變化范圍為 +10%~10%條件下： a. 輸出電壓可調(diào)范圍為： +9V~+12V。 b. 最大輸出電流為 :Imax＝ 。 c. 電壓調(diào)整率≤ %(輸入電壓 220V 變化范圍 +10%~10%下，滿載 )； d. 負(fù)載調(diào)整率≤ 2%(最低輸入電壓下，空載到滿載 )； e. 紋波電壓 (峰 峰值 ) ≤ 5mV(最低輸入電壓下，滿載 )。 f. 效率≥ 40%(輸出電壓為 +9V，輸入電壓為 220V 下，滿載 )。 g. 具有過流保護及短路保護功能 。 B. 穩(wěn)流電源 在輸入電壓固定為直流 +12V 的條件下； a. 輸出電流為： 4~20mA 可調(diào)； b.
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